一種服務(wù)器及其散熱裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供的一種服務(wù)器及散熱裝置，包括服務(wù)器機(jī)架、位于服務(wù)器機(jī)架上的服務(wù)器元件、以及散熱裝置，該散熱裝置包括熱管散熱裝置和水冷散熱裝置，所述熱管散熱裝置包括多個(gè)熱管，每個(gè)發(fā)熱器件表面設(shè)置至少一個(gè)熱管，每個(gè)熱管的蒸發(fā)段位于所述發(fā)熱器件的表面，每個(gè)熱管的冷凝段與固定于機(jī)架上的導(dǎo)熱件接觸，每個(gè)熱管把發(fā)熱器件的熱量傳導(dǎo)至該導(dǎo)熱件上；水冷散熱裝置包括嵌入至該導(dǎo)熱件中的循環(huán)水管、以及循環(huán)該循環(huán)水的循環(huán)泵，循環(huán)水管的出水口位于機(jī)房之外，循環(huán)水將傳導(dǎo)至該導(dǎo)熱件上的熱量傳導(dǎo)至機(jī)房之外。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種服務(wù)器及其散熱裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及服務(wù)器散熱領(lǐng)域，特別涉及一種服務(wù)器及其散熱裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于長(zhǎng)期高速工作的服務(wù)器來(lái)說(shuō)，散熱對(duì)于服務(wù)器工作性能的影響非常大，因此如何解決服務(wù)器的散熱問(wèn)題是提高服務(wù)器工作性能、延長(zhǎng)服務(wù)器工作壽命的重要手段。
[0003]目前的數(shù)據(jù)中心采用的散熱方式大致包括三種:風(fēng)冷散熱、水冷散熱、和熱管散熱。其中，風(fēng)冷散熱是目前采用最多的冷卻模式，它是通過(guò)空氣流動(dòng)從發(fā)熱器件上把熱量帶走，要求進(jìn)入機(jī)器前的空氣溫度要足夠低和在器件表面的空氣流動(dòng)速度足夠高，從而滿足散熱的要求。一般會(huì)采用空調(diào)或熱交換器，或采用自然新風(fēng)使空氣溫度下降至要求的溫度，而通過(guò)風(fēng)扇來(lái)保證空氣的流動(dòng)速度。風(fēng)冷散熱的缺點(diǎn)在于:(1)腐蝕性高:空氣流動(dòng)帶來(lái)的灰塵、酸性物質(zhì)等會(huì)聚集在服務(wù)器上，造成服務(wù)器零件腐蝕，從而降低服務(wù)器的工作可靠性；(2)冷卻量低:在同等的功率下，空氣流動(dòng)帶走的熱量比液體帶走的熱量少(大約為水的三分之一);(3)結(jié)構(gòu)復(fù)雜:風(fēng)冷散熱需要在服務(wù)器或機(jī)架上部署風(fēng)扇，以保證空氣流動(dòng)的速度足夠散熱的需求。風(fēng)扇是機(jī)架里唯一的機(jī)械器件，其可靠性比電子器件低，并且需要控制電路的控制。
[0004]水冷散熱是通過(guò)水管把水引到服務(wù)器的發(fā)熱器件上，吸收了器件上的熱量后再?gòu)某鏊诹髯?。由于水是所有物質(zhì)中比熱容量最高的，可達(dá)4186焦耳/千克*攝氏度，也就是每公斤水上升一攝氏度能帶走4186焦耳的熱量，因此這種方式的散熱效果非常好。但是直接把水引導(dǎo)至服務(wù)器上工藝復(fù)雜且成本高，不利于大規(guī)模部署，容易發(fā)生泄漏。一旦泄漏會(huì)造成服務(wù)器零件短路，甚至導(dǎo)致下面的服務(wù)器出現(xiàn)故障，影響面大。進(jìn)一步地，水冷散熱的管路布置復(fù)雜，不利于即插即用和維護(hù)。由于水冷散熱方式的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工藝要求高，目前這種散熱方式只在超級(jí)計(jì)算機(jī)里使用。
[0005]熱管散熱是利用微熱管原理，通過(guò)液體(一般是水)改變其狀態(tài)來(lái)達(dá)到吸熱及導(dǎo)熱的效果。熱管的一端為蒸發(fā)段(吸熱)，另一端為冷凝段(放熱)，當(dāng)熱管的蒸發(fā)段受熱時(shí)，毛細(xì)吸液芯中的液體工質(zhì)正熱，“熱的”蒸發(fā)段和“冷的”冷凝段之間的壓力差驅(qū)動(dòng)蒸汽流動(dòng)至冷凝段中，并在冷凝段冷凝。變回液體的工質(zhì)在毛細(xì)力的驅(qū)動(dòng)下，沿毛細(xì)結(jié)構(gòu)從冷凝段流回蒸發(fā)段。如此循環(huán)，熱量從熱管的另一端傳至另一端。由于液體改變狀態(tài)時(shí)吸收的熱量比不改變狀態(tài)的情況下升溫所吸收的熱量還要大(每公斤水蒸發(fā)要用2260440焦耳熱量)，因此熱管的散熱效果也非常好。但是由于熱管利用的是毛細(xì)結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的毛細(xì)力，其作用距離短，不能把熱量導(dǎo)引到室外。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]有鑒于此，本實(shí)用新型提供了一種服務(wù)器及其散熱裝置，其采用熱管冷卻與循環(huán)水冷卻結(jié)合的冷卻方式，既同時(shí)利用了熱管和水冷兩種散熱方式較高的散熱性能，又避免了循環(huán)水管與服務(wù)器元件接觸而造成的漏水危害。[0007]本實(shí)用新型提供的一種服務(wù)器的散熱裝置，包括熱管散熱裝置和水冷散熱裝置，
[0008]所述熱管散熱裝置包括多個(gè)熱管，服務(wù)器的每個(gè)發(fā)熱器件表面設(shè)置至少一個(gè)熱管，每個(gè)熱管的蒸發(fā)段位于所述發(fā)熱器件的表面，每個(gè)熱管的冷凝段與固定于服務(wù)器的機(jī)架上的導(dǎo)熱件接觸，每個(gè)熱管把發(fā)熱器件的熱量傳導(dǎo)至該導(dǎo)熱件上；
[0009]所述水冷散熱裝置包括嵌入至該導(dǎo)熱件中的循環(huán)水管、以及循環(huán)所述循環(huán)水管中的循環(huán)水的循環(huán)泵，循環(huán)水管的出水口位于服務(wù)器所在的機(jī)房之外，所述循環(huán)水將傳導(dǎo)至該導(dǎo)熱件上的熱量傳導(dǎo)至機(jī)房之外。
[0010]優(yōu)選地，所述水冷散熱裝置進(jìn)一步包括位于機(jī)房之外的冷卻塔或熱交換器。
[0011]優(yōu)選地，所述熱管散熱裝置與水冷散熱裝置之間熱插拔連接。
[0012]優(yōu)選地，所述熱管散熱裝置進(jìn)一步包括至少一個(gè)設(shè)置于發(fā)熱器件與機(jī)架之間的金屬件，該金屬件與導(dǎo)熱件熱插拔連接，每個(gè)熱管的冷凝段通過(guò)該金屬件與導(dǎo)熱件接觸。
[0013]本實(shí)用新型還提供了 一種服務(wù)器，包括服務(wù)器機(jī)架、位于服務(wù)器機(jī)架上的服務(wù)器元件、以及散熱裝置，該服務(wù)器元件包括發(fā)熱元件和非發(fā)熱元件，該服務(wù)器設(shè)置于機(jī)房?jī)?nèi)，
[0014]其中，該散熱裝置包括熱管散熱裝置和水冷散熱裝置，
[0015]所述熱管散熱裝置包括多個(gè)熱管，每個(gè)發(fā)熱器件表面設(shè)置至少一個(gè)熱管，每個(gè)熱管的蒸發(fā)段位于所述發(fā)熱器件的表面，每個(gè)熱管的冷凝段與固定于機(jī)架上的導(dǎo)熱件接觸，每個(gè)熱管把發(fā)熱器件的熱量傳導(dǎo)至該導(dǎo)熱件上；
[0016]所述水冷散熱裝置包括嵌入至該導(dǎo)熱件中的循環(huán)水管、以及循環(huán)所述循環(huán)水管中的循環(huán)水的循環(huán)泵，循環(huán)水管的出水口位于所述機(jī)房之外，所述循環(huán)水將傳導(dǎo)至該導(dǎo)熱件上的熱量傳導(dǎo)至機(jī)房之外。
[0017]優(yōu)選地，所述水冷散熱裝置進(jìn)一步包括位于機(jī)房之外的冷卻塔或熱交換器。
[0018]優(yōu)選地，所述熱管散熱裝置與水冷散熱裝置之間熱插拔連接。
[0019]優(yōu)選地，所述熱管散熱裝置進(jìn)一步包括至少一個(gè)設(shè)置于發(fā)熱器件與機(jī)架之間的金屬件，該金屬件與導(dǎo)熱件熱插拔連接，每個(gè)熱管的冷凝段通過(guò)該金屬件與導(dǎo)熱件接觸。
[0020]由上述技術(shù)方案可見(jiàn)，在本實(shí)用新型中，結(jié)合了熱管冷卻與循環(huán)水冷兩種散熱方式，通過(guò)熱管散熱裝置將服務(wù)器的發(fā)熱元件上的熱量導(dǎo)引至發(fā)熱元件以外，通過(guò)設(shè)置于服務(wù)器機(jī)架上的水冷散熱裝置將熱管散熱裝置導(dǎo)引出的熱量導(dǎo)引至機(jī)房以外，既克服了熱管散熱方式散熱距離短的缺點(diǎn)，又避免了水冷冷卻方式的漏水給服務(wù)器元件帶來(lái)的危害。
[0021]進(jìn)一步地，本實(shí)用新型中的熱管散熱裝置與水冷散熱裝置之間通過(guò)插拔連接，便于服務(wù)器的維護(hù)。
[0022]本實(shí)用新型的服務(wù)器及其散熱裝置與傳統(tǒng)的單獨(dú)冷卻方式相比，能夠克服單獨(dú)的冷卻方式的缺點(diǎn)。具體地，與風(fēng)冷方式相比，由于沒(méi)有或很少的空氣流動(dòng)，能夠減少空氣中灰塵和有害物質(zhì)對(duì)服務(wù)器元件的影響，且熱管散熱和水冷散熱的散熱效率均比風(fēng)冷散熱方式高很多；進(jìn)一步地，由于未使用風(fēng)扇，減少了機(jī)械運(yùn)動(dòng)裝置，因此可提高整個(gè)服務(wù)器的可靠性和可維護(hù)性。與水冷方式相比，由于本實(shí)用新型中的水冷散熱裝置設(shè)置于機(jī)架處，發(fā)熱元件的熱量是通過(guò)熱管散熱裝置導(dǎo)引至水冷散熱裝置處的，因此避免了水冷散熱裝置的循環(huán)水管與服務(wù)器的元件接觸，不會(huì)有直接水冷產(chǎn)生的漏水危險(xiǎn)，且本實(shí)用新型的散熱裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適合可插拔的服務(wù)器設(shè)計(jì)，便于維護(hù)。與熱管散熱方式相比，本實(shí)用新型的散熱裝置大大增加了散熱距離，可以將服務(wù)器產(chǎn)生的熱量導(dǎo)引至機(jī)房之外，進(jìn)一步可提高服務(wù)器工作的可靠性。
[0023]另外，由于各服務(wù)器的發(fā)熱元件的散熱系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立運(yùn)作，即使單個(gè)發(fā)熱元件的散熱系統(tǒng)失效，也不會(huì)影響其他服務(wù)器元件的散熱。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1為本實(shí)用新型的服務(wù)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0026]本實(shí)用新型提供了一種服務(wù)器及其散熱裝置，其采用熱管冷卻與循環(huán)水冷卻結(jié)合的冷卻方式，既同時(shí)利用了熱管和水冷兩種散熱方式較高的散熱性能，又避免了循環(huán)水管與服務(wù)器元件接觸而造成的漏水危害。
[0027]圖1為本實(shí)用新型的服務(wù)器的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本實(shí)用新型提供的一種服務(wù)器，包括服務(wù)器機(jī)架20、位于服務(wù)器機(jī)架20中的服務(wù)器元件、以及散熱裝置，該服務(wù)器元件包括發(fā)熱元件201a和非發(fā)熱元件201b，該服務(wù)器設(shè)置于機(jī)房10內(nèi)。
[0028]其中，散熱裝置包括熱管散熱裝置101和水冷散熱裝置102。
[0029]熱管散熱裝置101包括多個(gè)熱管11，每個(gè)發(fā)熱器件201a表面設(shè)置至少一個(gè)熱管11，每個(gè)熱管11的蒸發(fā)段位于發(fā)熱器件201a的表面，每個(gè)熱管11的冷凝段與固定于機(jī)架20上的導(dǎo)熱件13接觸，每個(gè)熱管11把發(fā)熱器件201a產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)至導(dǎo)熱件13上。
[0030]水冷散熱裝置102包括嵌入至導(dǎo)熱件13中的循環(huán)水管21、以及由于驅(qū)動(dòng)循環(huán)水管21中的循環(huán)水的循環(huán)泵22，循環(huán)水管21的出水口 21a位于機(jī)房10之外，以通過(guò)循環(huán)水將傳導(dǎo)至導(dǎo)熱件13上的熱量傳導(dǎo)至機(jī)房10之外。
[0031]進(jìn)一步地，熱管散熱裝置101與水冷散熱裝置102之間通過(guò)熱插拔連接，以便于在散熱裝置出現(xiàn)故障時(shí)無(wú)需停止服務(wù)器的工作而進(jìn)行在線維護(hù)。
[0032]優(yōu)選地，熱管散熱裝置101進(jìn)一步包括至少一個(gè)設(shè)置于發(fā)熱器件201a與機(jī)架20之間的金屬件12，該金屬件12與導(dǎo)熱件13接觸，每個(gè)熱管11的冷凝段通過(guò)該金屬件12與導(dǎo)熱件13熱插拔連接。通常，金屬件12設(shè)置于服務(wù)器的后側(cè)或其他側(cè)。
[0033]由于熱管11的散熱距離較短，因此只需要熱管11將發(fā)熱器件201a的熱量導(dǎo)引至位于發(fā)熱器件201以外的金屬件12即可，再通過(guò)金屬件12將熱量導(dǎo)引至位于機(jī)架20上的導(dǎo)熱件13，再通過(guò)與導(dǎo)熱件13嵌入連接的水冷散熱裝置102將導(dǎo)熱件13的熱量導(dǎo)引至機(jī)房10之外，從而大大延長(zhǎng)了熱管11的散熱距離。
[0034]優(yōu)選地，為了提高水冷散熱裝置的散熱效率，水冷散熱裝置102進(jìn)一步包括位于機(jī)房10之外的冷卻塔或熱交換器23。冷卻塔或熱交換器23與循環(huán)水管21的出水口 21a連接，將帶有來(lái)自服務(wù)器的發(fā)熱器件201a的熱量的循環(huán)水冷卻后，將低于25攝氏度的冷卻水輸入至機(jī)房10中的循環(huán)水管21中繼續(xù)進(jìn)行循環(huán)水冷冷卻。
[0035]由上述技術(shù)方案可見(jiàn)，在本實(shí)用新型中，結(jié)合了熱管冷卻與循環(huán)水冷兩種散熱方式，通過(guò)熱管散熱裝置將服務(wù)器的發(fā)熱元件上的熱量導(dǎo)引至發(fā)熱元件以外，通過(guò)設(shè)置于服務(wù)器機(jī)架上的水冷散熱裝置將熱管散熱裝置導(dǎo)引出的熱量導(dǎo)引至機(jī)房以外，既克服了熱管散熱方式散熱距離短的缺點(diǎn)，又避免了水冷冷卻方式的漏水給服務(wù)器元件帶來(lái)的危害。
[0036]進(jìn)一步地，本實(shí)用新型中的熱管散熱裝置與水冷散熱裝置之間通過(guò)插拔連接，便于服務(wù)器的維護(hù)。本實(shí)用新型的服務(wù)器及其散熱裝置與傳統(tǒng)的單獨(dú)冷卻方式相比，能夠克服單獨(dú)的冷卻方式的缺點(diǎn)。具體地，與風(fēng)冷方式相比，由于沒(méi)有或很少的空氣流動(dòng)，能夠減少空氣中灰塵和有害物質(zhì)對(duì)服務(wù)器元件的影響，且熱管散熱和水冷散熱的散熱效率均比風(fēng)冷散熱方式高很多；進(jìn)一步地，由于未使用風(fēng)扇，減少了機(jī)械運(yùn)動(dòng)裝置，因此可提高整個(gè)服務(wù)器的可靠性和可維護(hù)性。與水冷方式相比，由于本實(shí)用新型中的水冷散熱裝置設(shè)置于機(jī)架處，發(fā)熱元件的熱量是通過(guò)熱管散熱裝置導(dǎo)引至水冷散熱裝置處的，因此避免了水冷散熱裝置的循環(huán)水管與服務(wù)器的元件接觸，不會(huì)有直接水冷產(chǎn)生的漏水危險(xiǎn)，且本實(shí)用新型的散熱裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適合可插拔的服務(wù)器設(shè)計(jì)，便于維護(hù)。與熱管散熱方式相比，本實(shí)用新型的散熱裝置大大增加了散熱距離，可以將服務(wù)器產(chǎn)生的熱量導(dǎo)引至機(jī)房之外，進(jìn)一步可提高服務(wù)器工作的可靠性。
[0037]另外，由于各服務(wù)器的發(fā)熱元件的散熱系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立運(yùn)作，即使單個(gè)發(fā)熱元件的散熱系統(tǒng)失效，也不會(huì)影響其他服務(wù)器元件的散熱。
[0038]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型保護(hù)的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種服務(wù)器的散熱裝置，其特征在于，包括熱管散熱裝置和水冷散熱裝置， 所述熱管散熱裝置包括多個(gè)熱管，服務(wù)器的每個(gè)發(fā)熱器件表面設(shè)置至少一個(gè)熱管，每個(gè)熱管的蒸發(fā)段位于所述發(fā)熱器件的表面，每個(gè)熱管的冷凝段與固定于服務(wù)器的機(jī)架上的導(dǎo)熱件接觸，每個(gè)熱管把發(fā)熱器件的熱量傳導(dǎo)至該導(dǎo)熱件上； 所述水冷散熱裝置包括嵌入至該導(dǎo)熱件中的循環(huán)水管、以及循環(huán)所述循環(huán)水管中的循環(huán)水的循環(huán)泵，循環(huán)水管的出水口位于服務(wù)器所在的機(jī)房之外，所述循環(huán)水將傳導(dǎo)至該導(dǎo)熱件上的熱量傳導(dǎo)至機(jī)房之外。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的服務(wù)器的散熱裝置，其特征在于，所述水冷散熱裝置進(jìn)一步包括位于機(jī)房之外的冷卻塔或熱交換器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的服務(wù)器的散熱裝置，其特征在于，所述熱管散熱裝置與水冷散熱裝置之間熱插拔連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的服務(wù)器的散熱裝置，其特征在于，所述熱管散熱裝置進(jìn)一步包括至少一個(gè)設(shè)置于發(fā)熱器件與機(jī)架之間的金屬件，該金屬件與導(dǎo)熱件熱插拔連接，每個(gè)熱管的冷凝段通過(guò)該金屬件與導(dǎo)熱件接觸。
5.一種服務(wù)器，其特征在于，包括服務(wù)器機(jī)架、位于服務(wù)器機(jī)架上的服務(wù)器元件、以及散熱裝置，該服務(wù)器元件包括發(fā)熱元件和非發(fā)熱元件，該服務(wù)器設(shè)置于機(jī)房?jī)?nèi)， 其中，該散熱裝置包括熱管散熱裝置和水冷散熱裝置， 所述熱管散熱裝置包括多個(gè)熱管，每個(gè)發(fā)熱器件表面設(shè)置至少一個(gè)熱管，每個(gè)熱管的蒸發(fā)段位于所述發(fā)熱器件的表面，每個(gè)熱管的冷凝段與固定于機(jī)架上的導(dǎo)熱件接觸，每個(gè)熱管把發(fā)熱器件的熱量傳導(dǎo)至該導(dǎo)熱件上； 所述水冷散熱裝置包括嵌入至該導(dǎo)熱件中的循環(huán)水管、以及循環(huán)所述循環(huán)水管中的循環(huán)水的循環(huán)泵，循環(huán)水管的出水口位于所述機(jī)房之外，所述循環(huán)水將傳導(dǎo)至該導(dǎo)熱件上的熱量傳導(dǎo)至機(jī)房之外。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的服務(wù)器，其特征在于，所述水冷散熱裝置進(jìn)一步包括位于機(jī)房之外的冷卻塔或熱交換器。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的服務(wù)器，其特征在于，所述熱管散熱裝置與水冷散熱裝置之間熱插拔連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的服務(wù)器，其特征在于，所述熱管散熱裝置進(jìn)一步包括至少一個(gè)設(shè)置于發(fā)熱器件與機(jī)架之間的金屬件，該金屬件與導(dǎo)熱件熱插拔連接，每個(gè)熱管的冷凝段通過(guò)該金屬件與導(dǎo)熱件接觸。
【文檔編號(hào)】G06F1/20GK203759634SQ201320878954
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2013年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月27日
【發(fā)明者】陳學(xué)波 申請(qǐng)人:中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)公司